O2 +4H+ + 4e- = 2H2O, Zn-2e- = Zn2+ 查看更多

 

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(2010?盐城模拟)磷酸燃料电池的目前较为成熟的燃料电池,其基本组成和反应原理如下.下列说法不正确的是(  )

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(2011?龙岩模拟)甲、乙、丙、丁均为中学常见物质,且甲、乙、丙均含有同一种元素.一定条件下四种物质之间有如图甲所示的转化关系.请回答问题:

(1)若甲、丁分别为铁和氯气中的一种,则丙的酸性溶液露置于空气中将变质.变质过程所发生反应的离子方程式为
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O

(2)已知乙、丁均为空气中含量最多的两种单质,且由甲、丁和NaOH溶液构成的新型燃料电池放电时甲与丁作用转化为乙(同时生成一种对生命活动有重要意义的物质),负极反应式为
2NH3+6OH-═N2+6H2O+6e-
2NH3+6OH-═N2+6H2O+6e-

(3)图示转化关系对应的反应既可以是非氧化还原反应,也可以是氧化还原反应.
①若丁为盐酸且反应均为非氧化还原反应,则甲的水溶液的pH比丙的水溶液的pH
(填“大”或“小”).
②若丁为单质,下列关于物质乙、丙所含的同一元素的价态的推断,正确的是
d
d

a、乙一定更高    b、丙一定更高    c、乙和丙一样高    d、无法确定
(4)高温下,利用天然气生产合成气的过程涉及上述图示转化关系(生成的H2未标出),且丙能使石灰水变浑浊、“甲→乙”对应的反应为:CH4+H2O-CO+H2(未配平,条件略).
①当1mol甲与丁反应转化为乙时吸收206.1kJ的热量,1mol乙与丁反应转化为丙时放出41.2kJ的热量.则甲与丁直接转化为乙的热化学方程式为
CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g)△H=+164.9KJ/mol
CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g)△H=+164.9KJ/mol
(丁均为气态).
②将甲与丁混合于容积不变密闭容器中,甲将转化为乙,且反应过程中甲浓度变化情况如图所示.试推测:反应10min时,改变的外界条件可能是
降低温度
降低温度


③t℃时,乙转化为丙反应化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中乙、丁、丙和氢气的物质的量依次为0.5mol、8.5mol、2.0mol和2.0mol.此时反应正、逆反应速率的关系式是
a
a
(填代号).
a.v(正)>v(逆)    b.v(正)<v(逆)    c.v(正)=v(逆)  D.无法判断.

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精英家教网随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%.目前,消除大气污染有多种方法.
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ?mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式
 

(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理.已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为
 

(3)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为:C(s)+2NO(g)?N2 (g)+CO2 (g).某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

浓度/mol?L-1

时间/min
NO N2 CO2
0 1.00 0 0
10 0.58 0.21 0.21
20 0.40 0.30 0.30
30 0.40 0.30 0.30
40 0.32 0.34 0.17
50 0.32 0.34 0.17
①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为
 

②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为
 
(保留两位小数).
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率
 
(填“增大”、“不变”或“减小”).
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是
 
(填序号字母).
A.容器内压强保持不变        B. 2v(NO)=v(N2
C.容器内CO2的体积分数不变     D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是
 
.请在如图中画出30min至40min的变化曲线
 

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(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
C
C

A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
(2)以硫酸溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其正极的电极反应式为
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O

(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用.现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则:
①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则阳极的电极反应式为
4OH--4e-=H2O+O2
4OH--4e-=H2O+O2
,电解时的化学反应方程式为
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4

若一段时间后,测得某一极增重25.6g,要将此时的溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,则需要向所得溶液中加入的物质为
CuO
CuO
,其物质的量为
0.4mol
0.4mol

②若X、Y依次为铜和铁,a仍为CuSO4溶液,且反应过程中未生成Fe3+,则Y极的电极反应式为
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+

③若用此装置电解精炼铜,应选用
粗铜
粗铜
做阳极,电解过程中CuSO4的浓度将
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
④若用此装置在铁制品上镀铜,应选用铁制品做
阴极
阴极
,电镀液的浓度将
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”).

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(1)已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3 (g)△H=-196.6kJ?mol-1;2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1 .则反应NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的△H=
-41.8
-41.8
kJ?mol-1
一定条件下,将NO2与SO2 按体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
b
b

a.体系压强保持不
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3与NO的体积比保持不变
d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示.该反应△H
0(填“>”或“<”).实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是
在1.3×104kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加得不偿失
在1.3×104kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加得不偿失


(3)甲醇(CH3OH)燃料电池的结构示意图如图2.甲醇进入
极(填“正”或“负”),正极发生的电极反应为
O2+4H++4e-═2H2O
O2+4H++4e-═2H2O

(4)101kPa时,若16gCH3OH完全燃烧生成液态水,放出热量为363.25kJ/mol,则甲醇燃烧的热化学方程式为
CH3OH(l)+3/2 O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5 kJ/mol
CH3OH(l)+3/2 O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5 kJ/mol

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同步练习册答案